43 nudos a vela

[Joolum]

Ahí va mi granito de « viento »
Casi siempre se trata de una discusión de términos: su uso y comprensión. Son las discusiones que más se eternizan.
Para mí, y recordando la física más simple que estudiábamos en 7° de EGB, debemos comprender que se trata de un simple problema de movimiento:
A) Una cosa (o un barco) en reposo solo inicia un movimiento si recibe una fuerza.
B) El viento real es la única fuerza que “provoca” en el barco un movimiento de avance. Desde esa situación de reposo empieza a navegar.
C) Su movimiento, su velocidad, provoca un “viento de resistencia” totalmente contrario a su avance.
D) Una vez en movimiento el barco siente un “viento aparente”, que es el “efectivamente” sentido sobre sus velas, las cuales deben de trimarse de la manera más eficiente posible para obtener que la resultante de fuerza “provoque” el mayor efecto posible sobre el movimiento.
E) Si nos quedamos en la idea de viento aparente como el efectivo y único que siente el barco, es innegable que este es el que lo mueve (y el que lo frena). Y por lo tanto tienen razón los que dicen: “el viento aparente mueve el barco”.
F) Ahora bien todos aquellos, que sin negar lo anterior, dicen (con razón) el viento aparente es el resultado de la suma del “viento real” y el “viento de resistencia”, pueden decir que la componente de viento real es la que “provoca” que el barco avance o se mueva, mientras que la componente de resistencia exclusivamente lo frena. Según precisemos los términos las dos frases son correctas y de ahí la eterna discusión.
Lo interesante para mí no es la cuestión de quien mueve el barco (ya se ve que intento explicar que es solo el viento real, o la componente real del viento aparente, la única que “provoca” que el barco quiera avanzar). De hecho, y supongo que os ocurre igual, cuando un amigo no náutico me pregunta por esos barcos que son capaces de ir a 43 nudos, no me pregunta si lo mueve el real o el aparente. Me pregunta como mierda van tan rápido. Y cuando yo le digo que incluso más rápido que el viento, se extrañan, dudan de ello y realmente no es fácil que lo entiendan. Sobre esta cuestión es a la que me gustaría haceros participes de la humilde explicación que intento dar a esos amigos de la forma menos compleja posible desde el punto de vista físico. No sé si consigo convencerlos.
1) Los puntos anteriores no eran más que una introducción a lo que viene. Y hay que partir de ese mínimo recordatorio de la física de séptimo. Recordad las leyes de Newton, aquello que está parado sigue parado y lo que se mueve sigue moviéndose, y así será mientras no se le aplique una fuerza. Me centro, si a un objeto (o a un barco) se le aplica una fuerza esta genera una aceleración y esta aceleración provoca que aumente progresivamente la velocidad de esa cosa y por lo tanto se mueva, y lo hará cada vez a mayor velocidad si nada lo impide. De la misma manera las fuerzas contrarias sobre esa cosa provocaran una deceleración y tenderán a reducir su velocidad. La velocidad final de la cosa (o del barco) será aquella que implique que se igualen aceleración y deceleración.
2) A mis amigos intento explicárselo con la idea de energía y lo suelen entender mejor que hablando de fuerzas. Para que el barco se mueva (se acelere) debe recibir energía. Explico primero el caso de que un barco reciba el viento absolutamente por popa, digamos a 10 nudos. Empezará a recibir esa “energía” generando una aceleración y con ello su velocidad ira aumentando progresivamente. Al mismo tiempo el barco empieza a rozar con el agua y a sufrir la resistencia del aire al moverse hacia delante. Ambos efectos son dos fuerzas, o dos energías, que frenan (deceleran) el barco. Como decía el barco encontrará su velocidad de equilibrio cuando ambas energías provoquen una aceleración y deceleración equivalentes y por lo tanto el barco mantenga constante esa velocidad. Y les explico que esa velocidad final del barco siempre será inferior al viento que recibe absolutamente por popa. Si supusiéramos que el barco llegara a desplazarse con el viento a esos 10 nudos, el esfuerzo, el empuje o la energía sobre las velas desaparecería y por cuestión física no recibiría más aceleración y puesto que existen las resistencias enunciadas nunca podría aumentar su velocidad. Conclusión: en popa cerrada un barco a vela jamás puede navegar a mayor velocidad que la del viento real.
3) A continuación les pongo a mis amigos el ejemplo de un barco que recibiera esos 10 nudos de viento de manera totalmente perpendicular a su movimiento. En principio la situación es similar y esos 10 nudos de empuje lateral o energía, aceleraran el barco y harán aumentar su velocidad, y al mismo tiempo su velocidad provocará por el rozamiento con el agua y con el aire unas fuerzas que frenaran o deceleraran el barco. Y cuál será su velocidad final? Aquella en la que se equilibren esa aceleración y esa deceleración. Y la cuestión clave, puede ser esa velocidad de equilibrio del barco superior a la velocidad del viento? Y la respuesta es sí. Supongamos que en ese rumbo el barco se acelera a 40 nudos, o a 100 o a 1000. Que empuje o energía recibe el barco? No es difícil, o eso creo yo (quizás me dicen que me entienden para que acabe), convencer a mis amigos que el barco en ese rumbo siempre seguirá recibiendo el viento, el empuje o la energía lateral de esos 10 nudos; siempre, a diferencia del viento de popa, y ello con independencia de que reciba de proa un viento contrario de 40, de 100 o de 1000 nudos.
4) La clave para resolver la aparente paradoja de nuestros amigos de que el “barco corra más que el viento” está en que comprendan el problema físico del movimiento y que por ello en ciertos rumbos el barco siempre recibe una energía lateral constante independiente de su velocidad. Maximizando su aprovechamiento de ese empuje lateral para acelerar el barco y minimizando las resistencias sobre el mismo del agua y del aire se consigue que el equilibrio se obtenga para velocidades muy altas y superiores a la del viento.
5) No sé si los convenzo, pero cuando parece que no es así suelo utilizar otro ejemplo con ciertas similitudes. Es el caso del columpio. Por lo general un adulto empujará a un niño, pero no es difícil hacer comprender que el niño también puede columpiar al adulto por muy superior que sea en peso. Si lo hace correctamente, en el momento oportuno, el niño puede dar pequeños empujones y conseguir que el pesado adulto suba y baje considerablemente a pesar del mínimo esfuerzo. Por qué? La respuesta es que el niño está constantemente aportando energía al sistema, será un leve empuje cada vez, pero consigue mantener siempre un aporte de energía al mismo. En el barco, y para ciertos rumbos, hay siempre un aporte de energía al sistema, independientemente de que sea menor que el efecto total producido.

Siempre me pasa igual y me enrollo demasiado. Espero que a alguien le haya parecido útil, al menos para entretener a los amigos.
Saludos,

Joolum